自动化模组的系统研究与定位
【摘要】本课题自动化模组主要是基于PLC原理工作的，它主要由综合传感器、伺服和驱动电机、光学影像测量仪、气动等一系列的控制器件组成，来实现整台机器的七大功能：自动上料、cell的载台定位、机械手臂的抓与放、光学检测、撕膜、cell的组装、皮带线的运输。在生产过程中可以根据生产要求，改变存入电脑中的数据，切换做不同尺寸的机种，大大的减少了整条产线上的人员的数量，用机器代替了复杂的工序，不仅提高了产品的良品率和人员的工作效率，而且客观的促进了企业的经济效益。
目 录
引言 1
一、绪论 2
（一）自动化发展历程的状况 2
（二）选题背景 2
（三）课题研究的意义 2
二、自动化模组生产线的结构及组成 3
（一）模组cell的自动上、下料段 3
（二）cell的载台定位 3
（三）光学检测 4
（四）撕膜 5
（五）cell的组装 6
（六）机械手臂 7
（七）皮带线的运输 7
三、自动化模组核心器件的介绍与拓展 7
（一）光学检测仪CCD 7
（二）机械手臂 8
四、自动化模组换线的基本定位 10
（一）上料吸盘的定位 10
（二）cell的载台定位 10
（三）cell的拍板定位 11
五、自动化模组主要问题与解决措施 12
（一）人身安全的防范 12
（二）带料 12
（三）起膜失败 12
（四）破片 13
总 结 14
参考文献 15
致 谢 16
引言
随着社会的进步、科技的不断发展，自动化生产已经成为当今制造业的一种方向与趋势。采用自动化，可以将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，提高生产效率，追赶飞速发展的工业时代。从所谓的半自动化到全自动化、工业自动化到办公自动化再到工厂自动化，涉及领域越来越广泛。
本文主要介绍了自动化模组的生产过程及其设备功能。该整套设备主要是基于选用三菱触摸屏与电脑
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作为监控，根据所需功能，程序配合相关的设备将模组划分七大快，每一块需要独立调试与运行，使我们可以更好的学习每一部分，对日后发生的故障或突发事故能够及时处理。
通过这次对自动化模组的深入探究，可以更好的掌握自动化设备的工作原理，对自动化设备在生产过程中实际应用有了清晰的概念，对其控制方法与设计的思路有了比较全面的认知，能够深入了解自动化设备的重点与难题，在与之触碰中能够不断巩固自己的理论知识，提升动手操作的熟练度，发挥自己的一技之所长。 一、绪论
（一）自动化发展历程的状况
随着现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，关键行业的关键性任务还是需要机器代替传统的手工，这也为自动化技术的革新提供了必要条件。
最早由美国机械工程师D.S.哈德于1946年提出"自动化"一词，当时用来描述发动机气缸的自动传动和加工。伴随着现代控制理论与电子计算的广泛应用，将自动控制与信息处理结合起来，使自动化投入到生产过程中达到最优控制与管理。为了适应当今社会飞速发展要求，传统的现代控制理论已经不能满足现状的生产，开始与通信技术、系统控制、人工智能等相结合成为高等的自动化系统，逐步向社会的各个领域发展。
我国于二十世纪五十年代开始引进自动化，并伴随着我国的工业一步步的稳步发展。在经历了大半个世纪的发展过程中，不断的面临机遇与挑战，使我国产业结构优化升级，对以后的发展具有重大的意义。
而此次的自动化模组，是属于非标类自动化的一种，作为自动化发展方向的一种延伸，主要是根据企业需求的不同，将不同功能的模块充分的结合在一起，实现自动化的单一功能向多功能的跨越。需求不同，所以样式也大同小异，没有固定的标准。
（二）选题背景
自动化对于目前的发展来说已经是一种必然的趋势，而本课题则是自己在企业中作为一名设备技术员，在平时的日常工作中扮演着设备维护人员的角度来描述的。根据目前企业的发展现状来说，自动化已经开始慢慢被导入进来，代替传统的手工人力。虽然现在只是雏形阶段，但是随着向前的不断发展，对自动化的需求也会越来越高，自动化设备也会快速的被引进企业，未来对我们设备技术员也是一种极大的考验，现有的技术已经不能满足未来对设备的维护，需要我们对自动化不断地探究与学习，保持与企业的共同发展。自动化模组就是一套很好的自动化例子，通过这次的对它的系统化研究，可以为以后的人生经验提供很大的帮助。
（三）课题研究的意义
选择本课题时，充分考虑到当今飞速发展的社会对自动化的需求日益渐高，也充分了解到自动化专业在以后的就业方向有着很大的发展。在实习的过程中，相比其他人更早的接触到实际的自动化设备，对于本专业的实习生拥有诸多好处：
1.在了解熟悉设备相关原理的过程中，可以更好的与自己的专业知识相结合，做到巩固、提升、拓展；
2.较好地掌握基本的运动控制，熟悉自动化仪表，电力电子信息技术处理方面知识等不足的缺陷；
3.长期接触自动化设备，可以获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的能力；
4.自动化专业涉及领域的广泛，可以为以后的工作提供许多方面的依据。
二、自动化模组生产线的结构及组成
自动化模组作为高效率的自动化生产设备，一条生产线的核心部分，在生产过程中发挥着至关重要的作用。其组成主要可以分为七大部分。
（一）模组cell的自动上、下料段
如图21、22所示，cell是通过摆放在cell箱子里面整齐的放在升降台上的，主要是机械手臂能够精准的将cell吸起来放在定位载台上。
图21 上料段 图22 下料段
图23 cell的上料定位
如图23所示，将放有cell的箱体以右上角为基本整齐的排列放在铁板上，PLC程序中给适当的脉冲输出信号，通过电机旋转，使铁板通过导轨和螺旋丝杆缓慢的升起。光电的作用是：当箱子升起与四周齐平时，光电会给PLC发送停止信号，使伺服电机停止运行；每做完一箱时，自动上下调整高度。这样做的目的主要是当机械手臂上的吸嘴下降达到下极限时，能够确保吸嘴与cell、珍珠棉表面充分接触，从而利用气压吸起cell进行下一步的生产过程。
目 录
引言 1
一、绪论 2
（一）自动化发展历程的状况 2
（二）选题背景 2
（三）课题研究的意义 2
二、自动化模组生产线的结构及组成 3
（一）模组cell的自动上、下料段 3
（二）cell的载台定位 3
（三）光学检测 4
（四）撕膜 5
（五）cell的组装 6
（六）机械手臂 7
（七）皮带线的运输 7
三、自动化模组核心器件的介绍与拓展 7
（一）光学检测仪CCD 7
（二）机械手臂 8
四、自动化模组换线的基本定位 10
（一）上料吸盘的定位 10
（二）cell的载台定位 10
（三）cell的拍板定位 11
五、自动化模组主要问题与解决措施 12
（一）人身安全的防范 12
（二）带料 12
（三）起膜失败 12
（四）破片 13
总 结 14
参考文献 15
致 谢 16
引言
随着社会的进步、科技的不断发展，自动化生产已经成为当今制造业的一种方向与趋势。采用自动化，可以将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，提高生产效率，追赶飞速发展的工业时代。从所谓的半自动化到全自动化、工业自动化到办公自动化再到工厂自动化，涉及领域越来越广泛。
本文主要介绍了自动化模组的生产过程及其设备功能。该整套设备主要是基于选用三菱触摸屏与电脑
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作为监控，根据所需功能，程序配合相关的设备将模组划分七大快，每一块需要独立调试与运行，使我们可以更好的学习每一部分，对日后发生的故障或突发事故能够及时处理。
通过这次对自动化模组的深入探究，可以更好的掌握自动化设备的工作原理，对自动化设备在生产过程中实际应用有了清晰的概念，对其控制方法与设计的思路有了比较全面的认知，能够深入了解自动化设备的重点与难题，在与之触碰中能够不断巩固自己的理论知识，提升动手操作的熟练度，发挥自己的一技之所长。 一、绪论
（一）自动化发展历程的状况
随着现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，关键行业的关键性任务还是需要机器代替传统的手工，这也为自动化技术的革新提供了必要条件。
最早由美国机械工程师D.S.哈德于1946年提出"自动化"一词，当时用来描述发动机气缸的自动传动和加工。伴随着现代控制理论与电子计算的广泛应用，将自动控制与信息处理结合起来，使自动化投入到生产过程中达到最优控制与管理。为了适应当今社会飞速发展要求，传统的现代控制理论已经不能满足现状的生产，开始与通信技术、系统控制、人工智能等相结合成为高等的自动化系统，逐步向社会的各个领域发展。
我国于二十世纪五十年代开始引进自动化，并伴随着我国的工业一步步的稳步发展。在经历了大半个世纪的发展过程中，不断的面临机遇与挑战，使我国产业结构优化升级，对以后的发展具有重大的意义。
而此次的自动化模组，是属于非标类自动化的一种，作为自动化发展方向的一种延伸，主要是根据企业需求的不同，将不同功能的模块充分的结合在一起，实现自动化的单一功能向多功能的跨越。需求不同，所以样式也大同小异，没有固定的标准。
（二）选题背景
自动化对于目前的发展来说已经是一种必然的趋势，而本课题则是自己在企业中作为一名设备技术员，在平时的日常工作中扮演着设备维护人员的角度来描述的。根据目前企业的发展现状来说，自动化已经开始慢慢被导入进来，代替传统的手工人力。虽然现在只是雏形阶段，但是随着向前的不断发展，对自动化的需求也会越来越高，自动化设备也会快速的被引进企业，未来对我们设备技术员也是一种极大的考验，现有的技术已经不能满足未来对设备的维护，需要我们对自动化不断地探究与学习，保持与企业的共同发展。自动化模组就是一套很好的自动化例子，通过这次的对它的系统化研究，可以为以后的人生经验提供很大的帮助。
（三）课题研究的意义
选择本课题时，充分考虑到当今飞速发展的社会对自动化的需求日益渐高，也充分了解到自动化专业在以后的就业方向有着很大的发展。在实习的过程中，相比其他人更早的接触到实际的自动化设备，对于本专业的实习生拥有诸多好处：
1.在了解熟悉设备相关原理的过程中，可以更好的与自己的专业知识相结合，做到巩固、提升、拓展；
2.较好地掌握基本的运动控制，熟悉自动化仪表，电力电子信息技术处理方面知识等不足的缺陷；
3.长期接触自动化设备，可以获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的能力；
4.自动化专业涉及领域的广泛，可以为以后的工作提供许多方面的依据。
二、自动化模组生产线的结构及组成
自动化模组作为高效率的自动化生产设备，一条生产线的核心部分，在生产过程中发挥着至关重要的作用。其组成主要可以分为七大部分。
（一）模组cell的自动上、下料段
如图21、22所示，cell是通过摆放在cell箱子里面整齐的放在升降台上的，主要是机械手臂能够精准的将cell吸起来放在定位载台上。
图21 上料段 图22 下料段
图23 cell的上料定位
如图23所示，将放有cell的箱体以右上角为基本整齐的排列放在铁板上，PLC程序中给适当的脉冲输出信号，通过电机旋转，使铁板通过导轨和螺旋丝杆缓慢的升起。光电的作用是：当箱子升起与四周齐平时，光电会给PLC发送停止信号，使伺服电机停止运行；每做完一箱时，自动上下调整高度。这样做的目的主要是当机械手臂上的吸嘴下降达到下极限时，能够确保吸嘴与cell、珍珠棉表面充分接触，从而利用气压吸起cell进行下一步的生产过程。
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